"The impact of the ketogenic diet on neural tissue in magnetic resonance imaging (MRI)"

Wysokotłuszczowa i niskowęglowodanowa dieta ketogeniczna z dużym powodzeniem i skutecznością od lat wykorzystywana jest w leczeniu lekoopornych przypadków epilepsji, zwłaszcza u dzieci. Niedawny rozkwit badań nad dietą wskazuje na jej możliwe właściwości neuroprotekcyjne, obejmujące między innymi usprawnienie mózgowego metabolizmu energetycznego oraz nasilenie mechanizmów antyoksydacyjnych, przeciwzapalnych i antyapoptotycznych. Stąd również zaczęto badać jej użyteczność w wielu chorobach neurodegeneracyjnych (choroba Alzheimera, Parkinsona, stwardnienie zanikowe boczne), neuropsychiatrycznych (depresja, autyzm). Jednakże, mimo podejmowanych dotąd badań niewiele wiadomo o konsekwencjach neuroanatomicznych stosowania diety ketogenicznej na zdrowe i uszkodzone mózgi młodych osobników. Celem eksperymentu było porównanie wpływu diety ketogenicznej na objętość mózgowia oraz jego poszczególnych struktur pomiędzy grupami szczurów poddanymi urazowemu uszkodzeniu mózgu lub z nieuszkodzonymi mózgami. 36 szczurów szczepu Wistar zostało losowo przydzielonych do jednej z czterech grup: z uszkodzeniem wywołanym w dniu 30 życia postnatalnego (PD 30) lub bez niego, hodowanych przy użyciu diety standardowej lub ketogenicznej. W PD 65 szczury zostały uśmiercone, a ich mózgi poddane obrazowaniu rezonansem magnetycznym (MRI), celem wykonania pomiaru objętości mózgowia, formacji hipokampa, śródmózgowia oraz mostu. W przeprowadzonym badaniu wolumetrycznym wykazano mniejsze objętości w strukturach pnia mózgu oraz mniejszą całkowitą objętość mózgowia u grup hodowanych przy użyciu diety ketogenicznej względem grup z dietą standardową. Uzyskane wyniki wskazują, iż dieta ketogeniczna silnie oddziałuje na wielkość mózgowia i jego poszczególnych struktur w okresie rozwoju postnatalnego u badanych szczurów, niezależnie od obecności wcześniejszego uszkodzenia.

The high-fat and carbohydrate-restricted ketogenic diet has been successfully and effectively used in treating drug-resistant cases of epilepsy, especially among children. A recent growth of studies shows the possible neuroprotective properties of the ketogenic diet, including amelioration of cerebral energy metabolism and improvement of antioxidant, anti-inflammatory and anti-apoptotic mechanisms. Therefore, usefulness of the ketogenic diet in neurodegenerative (Alzheimer’s disorder, Parkinson’s disorder, amyotrophic lateral sclerosis) and neuropsychiatric (depression, autism) disorders has been investigated. However, in spite of undertaken researches little is known as for now about neuroanatomical consequences of using the ketogenic diet, both on injured and healthy brains of juvenile subjects. The aim of the experiment was to compare the impact of the ketogenic diet on volume of various brain structures as well as total brain volume between groups of healthy rats and rats after traumatic brain injury. Thirty six Wistar rats were randomly divided into one of four groups, each differed in presence or absence of the lesion elicited on postnatal day 30 (PD 30) and type of diet: standard or ketogenic. On PD 65 all rats were killed and their brains were imaged with magnetic resonance to evaluate brain, hippocampus, midbrain and pons volumes. This volumetric research has shown smaller volumes of brain stem regions as well as smaller total brain volume in groups fed with the ketogenic diet than in groups fed with standard laboratory chow. The undertaken research has indicated that the ketogenic diet acts strongly on brain volumes and its various structures during postnatal period of development in juvenile subjects, regardless of the history of previous injury.